功率转换装置的制作方法

本申请涉及功率转换装置。

背景技术：

1、该功率转换器以绝缘型dc/dc转换器为对象，尤其以在两个直流端子之间双向地传输电力的dc/dc转换器为对象。

2、在将具备多个半导体开关元件的桥式电路所构成的2台全桥式电路连接到绝缘变压器的一次侧和二次侧的双向绝缘型dc/dc转换器中，期望能够以简单的电路结构在宽电压范围内进行电力传输，不因短路防止期间而导致在升压动作区域的控制性劣化，能够实现高可靠性的输出控制。

3、因此，提出了基于传输电力和指令值计算占空比，驱动控制各个半导体开关元件，并且将一个桥式电路中的一个半导体开关元件作为第一基准元件，将与第一基准元件具有对角关系的第一对角元件的半导体开关元件之间的驱动信号的相移量设为第一相移量，将另一桥式电路中的一个半导体开关元件设为第二基准元件，将与第二基准元件具有对角关系的第二对角元件的半导体开关元件的驱动信号和第一基准元件的驱动信号之间的相移量设为第二相移量，在进行升压动作时，控制成无论占空比如何，使第二相移量相比于第一相移量大大超过各个全桥式电路中的短路防止期间，从而消除无法进行升压动作的情况(例如，专利文献1)。

4、以往技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：国际公开第2016/125374号

技术实现思路

1、发明所要解决的技术问题

2、假设专利文献1中提出的dc/dc转换器适用于在一个直流端子的直流电压和另一个直流端子的直流电压的关系与变压器的匝数比不同的状态下进行电力传输的系统。但是，没有假设升压动作或降压动作，没有提及在一个直流端子的直流电压与另一个直流端子的直流电压的关系与变压器的匝数比相等时进行电力传输的情况。

3、此外，在传输电力较小时，通过减小第一相移量和第二相移量来使传输电力与指令值一致，但是，由于相移量的下限值被限定在各个桥式电路中的短路防止期间内，因此减小第一相移量和第二相移量是有限的，结果，传输不同于指令值的的较大电力。

4、在这种情况下，dc/dc转换器会产生无法控制的动作区域，因此成为控制性能恶化的原因。

5、本申请是为了解决上述问题而完成的，其目的是提供一种功率转换装置，其与一个直流端子的直流电压和另一个直流端子的直流电压及变压器的匝数比无关地实现动作，并且控制传输电力的相移量不受短路防止期间的影响。

6、用于解决技术问题的技术手段

7、本申请所公开的功率转换装置，包括：变压器；第一桥式电路，该第一桥式电路具有第一半导体开关元件，并且连接到所述变压器的一次侧绕组，并且设定有短路防止期间；第二桥式电路，该第二桥式电路具有第二半导体开关元件，并且连接到所述变压器的二次侧绕组，并且设定有短路防止期间；第一电压检测单元，该第一电压检测单元用于检测输入到所述第一桥式电路的电压；第二电压检测单元，该第二电压检测单元用于检测输入到所述第二桥式电路的电压；以及控制装置，该控制装置控制所述第一半导体开关元件和所述第二半导体开关元件，所述控制装置具有：相位差运算部，该相位差运算部基于由所述第一电压检测单元检测出的第一电压值、由所述第二电压检测单元检测出的第二电压值、电力指令值，来运算所述第一桥式电路的输出和所述第二桥式电路的输出之间的相位差；补偿量运算部，该补偿量运算部根据所述相位差运算部的运算结果、所述第一电压值、所述第二电压值，运算用于补偿在所述相位差中产生的误差的补偿量；以及pwm信号生成部，该pwm信号生成部根据所述相位差运算部的运算结果和所述补偿量运算部的运算结果，生成所述第一半导体开关元件的栅极信号和所述第二半导体开关元件的栅极信号。

8、发明效果

9、根据本申请的功率转换装置，能够按照电力的指令值传输电力，而不受短路防止期间的影响。

技术特征：

1.一种功率转换装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，

3.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，

4.如权利要求3所述的功率转换装置，其特征在于，

5.如权利要求3所述的功率转换装置，其特征在于，

6.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，

7.如权利要求6所述的功率转换装置，其特征在于，

8.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，

9.如权利要求8所述的功率转换装置，其特征在于，

10.如权利要求8所述的功率转换装置，其特征在于，

技术总结
在具有两个桥式电路的功率转换装置中，在设定短路防止期间的情况下，若为了符合电力指令值而使用第一相移量和第二相移量这两种相移量，则控制变得复杂。为了解决上述问题，本发明的功率转换装置包括：检测各桥式电路(12，22)的电压的电压检测单元(33，34)；以及控制各桥式电路(12，22)的半导体开关元件的控制装置(40)，基于由电压检测单元(33，34)检测的各桥式电路(12，22)的电压值和电力指令值来运算第一桥式电路的输出和第二桥式电路的输出之间的相位差的相位差运算部(401)；对用于补偿由相位差引起的误差的补偿量进行运算的补偿量运算部(402)；以及根据相位差运算部(401)的运算结果和补偿量运算部(402)的运算结果来生成半导体开关元件的栅极信号的PWM信号生成部(403)。

技术研发人员：福野研一,石桥卓治,东井孝途
受保护的技术使用者：三菱电机株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16